Coulombov zakon

Članak o Coulombovoj zakonu

U članku o električnom naboju i vrstama električnih naboja objašnjeno je da se ista naboja odbijaju, dok se različita naboja privlače. Drugim riječima, pozitivno nabijeni objekti privlače negativno nabijene objekte, pozitivno nabijeni objekti odbijaju pozitivno nabijene objekte, a negativno nabijeni objekti odbijaju negativno nabijene objekte. Ovaj događaj pokazuje postojanje električnih sila koje djeluju na pozitivno i negativno nabijene objekte. Koji faktori utiču na... električna sila između električno nabijenih objekata?

Francuski fizičar Charles Coulomb (1736-1806) proveo je niz eksperimenata tokom 1780-ih kako bi istražio faktore koji utiču na veličinu električne sile između električno nabijenih objekata. Uređaj koji je koristio Coulomb podsjeća na uređaj koji je koristio Cavendish za istraživanje gravitacione konstante, nazvan torzijska vaga. Coulomb je istraživao silu elektriciteta, pa je koristio dvije električno nabijene metalne kugle, dok je Cavendish istraživao silu gravitacije, pa je koristio dvije kugle mase koje nisu bile električno nabijene.

Faktori koji utiču na električnu silu

Na osnovu eksperimenata provedenih korištenjem torzione vage, Coulomb je otkrio nekoliko stvari.

– U ovom eksperimentu, udaljenost između dvije čvrste kugle je uvijek ista. Kada je količina električnog naboja na čvrstoj kugli 1 jednaka 1, a količina električnog naboja na čvrstoj kugli 2 jednaka jedan, tada je električna sila koja djeluje na obje čvrste kugle jednaka 1.

proizvod veličine naelektrisanja na jednom, Q₁, pomnoženo sa veličinom naboja na drugoj strani, Q₂ (F ≈ q₁ q₂).

– U ovom eksperimentu, broj naboja na obje čvrste kugle je uvijek isti. Ako je udaljenost između dvije čvrste kugle jedan, tada je električna sila koja djeluje na obje čvrste kugle jednaka 1. Ako je udaljenost između dvije čvrste kugle jednaka dva, tada je električna sila koja djeluje na obje čvrste kugle jednaka ¼. Coulomb je zaključio da je veličina električne sile koja djeluje na obje čvrste kugle obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti (F ≈ 1 / r²)

Coulombov zakon

Coulombov zakon je jedan od zakona fizike koji objašnjava odnos između sile elektriciteta, električnog naboja i udaljenosti između električnih naboja. Ovaj zakon je formulisan na osnovu eksperimenata koje su proveli Coulomb kao što je opisano u prethodnom članku.

Coulombov zakon kaže da je veličina sile koju jedna električno nabijena čestica vrši na drugu električno nabijenu česticu direktno proporcionalna

proizvod množenja, naboja obje čestice i obrnuto proporcionalan kvadratu udaljenosti između obje čestice. Ova sila djeluje duž prave linije koja spaja dvije čestice. Čestice koje imaju ista naboja se odbijaju, dok se čestice koje imaju različita naboja privlače.

Coulombov zakon se može izraziti matematičkim jednačinama:

F₁₂ = električna sila između čestice 1 i čestice 2

q₁ = količina električnih naboja čestice 1

q₂ = količina električnih naboja čestice 2

r₁₂ = udaljenost između čestice 1 i čestice 2

F₂₁ je sila koju vrši naelektrisanje q₂ na teret q₁, dok je F₁₂ je sila koju vrši naelektrisanje q₁ na teret q₂. F₂₁ i F₁₂ odbijaju se međusobno kada su vrste naboja q₁ i q₂ nisu isti i privlače se međusobno kada su vrste naboja q₁ i q₂ nisu isti.

F₂₁ i F₁₂ imaju istu magnitudu, suprotan smjer i djeluju na različite objekte, tako da su obje ove sile par sila akcije i reakcije.